.svg/1280px-Lake_Stratification_(11).svg.png)
Эпилимнион или поверхностный слой — это самый верхний слой термически стратифицированного озера .
Эпилимнион — это слой, на который больше всего влияет солнечный свет, его тепловая энергия нагревает поверхность, тем самым делая ее более теплой и менее плотной. В результате эпилимнион располагается над более глубокими металимнионом и гиполимнионом , которые холоднее и плотнее. [1] Кроме того, эпилимнион обычно имеет более высокий pH и более высокую концентрацию растворенного кислорода , чем гиполимнион.
В толще воды эпилимнион располагается выше всех остальных слоев. Эпилимнион присутствует только в стратифицированных озерах. На верхней стороне эпилимниона он контактирует с воздухом, что делает его открытым для воздействия ветра, что позволяет воде испытывать турбулентность . Турбулентность и конвекция работают вместе, создавая волны, которые увеличивают аэрацию . [2] [3] На нижней стороне эпилимниона находится металимнион, содержащий термоклин . Термоклин создается из-за разницы температур между эпилимнионом и металимнионом. Это связано с тем, что, поскольку эпилимнион контактирует с воздухом и находится над всем, он больше взаимодействует с солнцем и нагревается, делая его теплее, чем нижние слои. Зимой в некоторых районах эпилимнион замерзает, лишая озеро прямой возможности аэрации. [4] Из-за восприимчивости эпилимниона к изменению температуры воздуха его часто используют для мониторинга тенденций потепления. [5]
В большинстве стратифицированных озер сезонные изменения весенней и осенней температуры воздуха приводят к нагреванию или охлаждению эпилимниона. Во время этих сезонных изменений стратифицированные озера могут испытывать круговорот озер. При этом эпилимнион и гиполимнион смешиваются, и озеро, как правило, становится нестратифицированным, то есть в нем сохраняется постоянная температура, а питательные вещества распределяются равномерно по всему озеру. [6] Эти обороты называются по-разному в зависимости от того, сколько раз озеро делает это за год. Мономиктические озера переворачиваются только один раз, димиктические — дважды, а полимиктические — более двух раз. Эти обороты могут основываться на сезонных различиях или даже происходить ежедневно. [7] В некоторых случаях это приводит к тому, что озеро имеет обратную стратификацию, когда в эпилимнионе более холодная вода, чем в гиполимнионе.
Поскольку слой открыт воздуху, эпилимнион обычно содержит большое количество растворенных O 2 и CO 2 . Это означает, что эпилимнион находится в состоянии постоянного обмена растворенными газами с атмосферой. На толщину эпилимниона может влиять воздействие света; более прозрачные озера получают больше света, что приводит к большему запасу энергии в воде и более мелкому эпилимниону. [8] Эпилимнион также является зоной беспокойства из-за цветения водорослей из-за стока фосфора и азота из наземных источников. Ветровая эрозия , переносящая частицы почвы, также может привнести в воду множество различных питательных веществ, и эти частицы попадут в озерную систему через эпилимнион.
Из-за своей близости к поверхности и того места, которое получает больше всего солнечного света, эпилимнион является отличным домом для фитопланктона и других первичных продуцентов. В этом слое часто наблюдается цветение водорослей в результате большого скопления питательных веществ. Из-за присутствия большого количества водорослей и фитопланктона в этом слое распространены многие виды рыб, которые ищут источник пищи. Птицы часто используют эпилимнион как место для отдыха и/или рыбалки. Многие насекомые также по-разному используют эпилимнион, когда дело касается строительства гнезд и среды обитания. Взаимодействия между людьми также являются важной частью биологической части эпилимниона. Некоторые прямые человеческие взаимодействия представляют собой развлекательные мероприятия, такие как плавание, катание на лодках или другие виды деятельности. Другие косвенные взаимодействия могут быть связаны со сточными водами, стоками с сельскохозяйственных полей или освоением земель. Все они способны влиять на свойства эпилимниона. [9]